Партнер дайджеста — Университет «Сириус»

Университет «Сириус» — это качественно новый подход к образованию и научно-исследовательской деятельности. В нем нет привычных факультетов и кафедр, ядро университета составляют Научные центры по приоритетным для России направлениям, которые возглавляют ученые с мировым именем.

Молекулярка

• Американские ученые придумали, как фиксировать экспрессию генов или передачу сигнала в клетке, внося изменения в ее геном. Разработанный ими метод получил название Enhancer-driven genomic recording of transcriptional activity in multiplex (ENGRAM). Сигнал, активность которого необходимо измерить, запускает образование направляющих РНК, которые обеспечивают вставку в особый участок ДНК сигнал-специфического «символа», или баркода. Таким образом, изменения, происходящие в клетке, фиксируются на уровне ее генома. А в сочетании с методом DNA Typewriter для последовательного секвенирования генома, ENGRAM позволяет следить за временной динамикой активности сигнальных путей. — Symbolic recording of signalling and cis-regulatory element activity to DNA.
• Хотя бактерии лишены полноценной убиквитиновой системы, у них встречаются древние белки, родственные убиквитинлигазе E1 и убиквитинподобному белку (Ubl). Оказалось, что бактериальный защитный оперон, связанный с островками защиты от фагов, кодирует полный путь убиквитинирования, причем задействованные в нем белки очень похожи на аналогичные эукариотические белки и по структуре, и функционально. Таким образом, путь убиквитинилирования у бактерий появился раньше, чем у эукариот. — A eukaryotic-like ubiquitination system in bacterial antiviral defence, «Биомолекула»: «Вездесущий убиквитин».
• Как показало недавнее исследование, воздействие транскрипционных факторов на экспрессию генов зависит от положения последовательности-мишени. Авторы работы показали это, изучая сайты начала транскрипции, анализируя их природную вариабельность по последовательности, а также параллельно анализируя природные и искусственные регуляторные элементы. На примере многих транскрипционных факторов, в частности, активирующих факторов NRF1, NFY и Sp1, было установлено, что эффект транскрипционных факторов — активирующий или ингибирующий — зависит от положения их сайтов связывания относительно точки старта транскрипции. — Position-dependent function of human sequence-specific transcription factors.

Иммунология

• Исследователи из Сингапура, Великобритании и Германии выяснили, что подавление сигнального пути провоспалительного цитокина интерлейкина 11 (IL-11) увеличивает продолжительность жизни у млекопитающих и снижает риск ассоциированных с возрастом заболеваний. По мере старения у мышей в разных тканях сигнальный путь IL-11 становится все более активным и, действуя через путь ERK—AMPK—mTORC1, способствует развитию зависимых от возраста патологий. Было показано, что делеция генов Il11 или Il11ra1 позволяет нивелировать негативные последствия активности пути IL-11, как и фармакологическое ингибирование. — Inhibition of IL-11 signalling extends mammalian healthspan and lifespan.

Биотехнологии

• Полилактид — наиболее часто используемый биоразлагаемый полимер, однако и он разлагается в почве или компосте очень медленно. В новом исследовании был разработан искусственный фермент, который при добавлении в состав полилактида в 80 раз ускоряет его деградацию при комнатной температуре. Этот фермент, термостабильная полилактидгидролаза, был получен с помощью основанной на структуре рациональной инженерии. — An engineered enzyme embedded into PLA to make self-biodegradable plastic, «Биомолекула»: «Многоликая биодеградация».

Нейробиология

• Псилоцибин, один из сильнейших галлюциногенов, искажает восприятие пространства и времени и вызывает расщепление сознания. Тем не менее, у модельных животных псилоцибин значительно увеличивает нейропластичность в коре и гиппокампе. Новое исследование показало, что псилоцибин, по сути, на уровне всего мозга человека вызывает выраженную дестабилизацию, разрушая его функциональную целостность. В частности, такие изменения очень выражены в переднем гиппокампе — области, которая создает наше субъективное ощущение пространства, времени и самого себя. Связанные с гиппокампом эффекты псилоцибина могут длиться неделями. — Psilocybin desynchronizes the human brain, «Биомолекула»: «Дивный новый мир психоделической терапии».

Клеточная биология

• Несмотря на роль в удлинении теломер, доказательств того, что теломеразная обратная транскриптаза (TERT) необходима для поддержания свойств стволовых клеток, нет. На примере стволовых клеток сперматогониев американские ученые показали, что кондиционная делеция TERT препятствует образованию клонов конкретных стволовых клеток. Дальнейшие исследования показали, что экспрессия TERT необходима для успеха в конкуренции между клонами стволовых клеток. — Clonal inactivation of TERT impairs stem cell competition, «Биомолекула»: «Хромосомные концы не перестают удивлять».
• Нарушения в расхождении хромосом часто служат причиной анеуплоидии яйцеклеток. Частота нерасхождений увеличивается с возрастом и чаще всего проявляется в маленьких хромосомах. В новой работе представлен метод, позволяющий метить отдельные хромосомы и следить за ними в ходе мейоза. С помощью нового метода было показано, что повышенная частота нерасхождений мелких хромосом обусловлена тем, что они слишком активно двигаются к внутренней части веретена деления. — Live chromosome identifying and tracking reveals size-based spatial pathway of meiotic errors in oocytes.

Биоинформатика

• Вторичная структура мРНК играет важную роль в регуляции ее экспрессии. Американские ученые разработали методику химического мечения митохондриальных (мт) мРНК, обозначенную как mitoDMS-MaPseq, и сопутствующие ей алгоритмы для определения пространственной структуры мт мРНК. Структуру мт мРНК также определяли в клетках, лишенных LRPPRC — фермента, участвующего в укладке мт мРНК. Было показано, что при нарушениях в укладке мт мРНК происходят нарушения в трансляции, такие как сбой рамки считывания и остановка рибосомы. Совокупность структур мт мРНК авторы работы обозначили как «структуром». — The human mitochondrial mRNA structurome reveals mechanisms of gene expression.

Микробиом

• Исследователи из Великобритании и Швейцарии в новом обзоре обобщили механизмы контроля микробиома, которыми может пользоваться организм-хозяин. Авторы описывают постоянную конкуренцию между микробами, которые, кроме того, живут в динамичной и постоянно меняющейся среде. Чтобы контролировать микробиом, в организме-хозяине присутствует несколько защитных механизмов, и организмы, которые могут от них уклоняться, становятся патогенами. — Host control of the microbiome: Mechanisms, evolution, and disease.